□ 黃 健

作為基礎(chǔ)性行業(yè)，電力工業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)生活中占據(jù)著極為重要的地位。當(dāng)前，盡管我國(guó)大力發(fā)展風(fēng)電、光伏發(fā)電等清潔能源以降低對(duì)煤炭的依賴，但仍不能遏制煤炭需求。在中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)2017年發(fā)布的《中國(guó)煤電清潔發(fā)展報(bào)告》中，截至2016年年底，我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)16.5億千瓦，其中煤電裝機(jī)容量9.4億千瓦；發(fā)電量達(dá)6.0萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中燃煤發(fā)電量約3.9萬(wàn)億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量的65.5%。這就意味著，2016年，每1千瓦時(shí)（度）電量中就有0.66千瓦時(shí)（度）由燃煤電廠發(fā)出。該《報(bào)告》認(rèn)為，中國(guó)以煤為主的資源稟賦決定了能源消費(fèi)以煤為主的格局，也決定了以煤電為主的電力生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)。

所謂“山不來(lái)就我，我便去就山”，既然在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，火電仍是發(fā)電的主力，那么中國(guó)就必須在發(fā)電技術(shù)、污染物控制技術(shù)等方面不斷創(chuàng)新發(fā)展。面對(duì)資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)退化的嚴(yán)峻形勢(shì)，我國(guó)火電行業(yè)長(zhǎng)期背負(fù)大氣污染物控制的減排重任，只能在巨大的壓力下不斷加強(qiáng)節(jié)能減排工作，以實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展。

朱法華參加中國(guó)科協(xié)學(xué)術(shù)建設(shè)發(fā)布會(huì)

作為國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院院長(zhǎng)，朱法華從事火電行業(yè)污染防治工作近30年，主持與參與制定20項(xiàng)火電領(lǐng)域的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了火電行業(yè)環(huán)保設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)行與管理；研發(fā)出多項(xiàng)煙氣治理的關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)建了南京國(guó)電環(huán)保科技有限公司，實(shí)現(xiàn)了核心研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化，引領(lǐng)了火電行業(yè)污染防治技術(shù)的進(jìn)步，為我國(guó)燃煤電廠污染防治技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展并領(lǐng)先世界做出了巨大貢獻(xiàn)。

高頻電源 質(zhì)的飛躍

改革開(kāi)放以來(lái)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背后，污染嚴(yán)重的陰影也越來(lái)越大。而朱法華，就是我國(guó)最早一批從事環(huán)保研究的人。

1983年，出身于貧困縣的朱法華，懷揣著以后能夠“吃飽飯”的樸素愿望，踏進(jìn)了南京大學(xué)的校門(mén)，就讀于地球化學(xué)專業(yè)。人生的前十幾年中，朱法華是一名成績(jī)非常好的學(xué)生，但囿于貧苦的環(huán)境，學(xué)習(xí)條件很差，并沒(méi)有多寬廣的知識(shí)面。直到就讀南京大學(xué)，接觸到豐富的圖書(shū)館藏書(shū)、一應(yīng)俱全的實(shí)驗(yàn)室器材，這才開(kāi)闊了朱法華的眼界，使他得以像海綿一般，盡情汲取知識(shí)。7年的校園生活后，碩士畢業(yè)的朱法華沒(méi)有選擇地質(zhì)專業(yè)的單位，反而看準(zhǔn)了環(huán)保領(lǐng)域的潛力，進(jìn)了原電力部南京電力環(huán)境保護(hù)研究所（后改名為“國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院”），一轉(zhuǎn)眼就是28年。

“剛來(lái)的時(shí)候是有壓力的，畢竟專業(yè)不同，最初我連許多基本的環(huán)保概念都不清楚?！敝旆ㄈA回憶道，“所幸，我是那種不懂就敢問(wèn)的人。只要是能問(wèn)到的人，誰(shuí)懂我就問(wèn)誰(shuí)。哪怕是之后我自己當(dāng)上領(lǐng)導(dǎo)了，我也一直是‘不恥下問(wèn)’的。”在不斷充電的過(guò)程中，朱法華對(duì)環(huán)保領(lǐng)域越來(lái)越感興趣，1992年，他在職攻讀了母校南京大學(xué)的博士，并于1995年遠(yuǎn)赴德國(guó)開(kāi)展中德合作項(xiàng)目。

那時(shí)候，朱法華主要研究燃煤電廠的地下水污染情況，后來(lái)也曾開(kāi)展過(guò)水處理等相關(guān)研究。漸漸地，他發(fā)現(xiàn)，在電力行業(yè)中，污染的重中之重其實(shí)在大氣上。因此，從1997年開(kāi)始，朱法華將研究方向轉(zhuǎn)移到大氣污染，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出顆粒物、氮氧化物等治理的關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)建了南京國(guó)電環(huán)?？萍加邢薰?，實(shí)現(xiàn)了核心研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化，在火電行業(yè)的污染防治方面做出了突出的貢獻(xiàn)。

我國(guó)燃煤量及其污染物排放量居世界第一，是影響空氣質(zhì)量的主要因素之一。為了緩解我國(guó)大氣污染、改善空氣質(zhì)量，近年來(lái)我國(guó)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)“越繃越緊”，因此，如何提高除塵效率并降低能耗，已成為火電行業(yè)防污領(lǐng)域的工作重點(diǎn)。

在火力發(fā)電、水泥、冶金等行業(yè)中，電除塵器是去除煙氣中粉塵的主要設(shè)備，自2000年以來(lái)在我國(guó)燃煤電廠除塵設(shè)備中的比例一直高居首位，最高時(shí)可達(dá)95%。電除塵器裝置的核心部分是電源，它為電除塵器提供所需的高壓電場(chǎng)，其性能直接影響除塵的效果和效率，因此電除塵器電源的改進(jìn)是提升電除塵器性能、提高除塵效率的關(guān)鍵，同時(shí)也是節(jié)能降耗的主要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的電除塵器主要采用工頻電源，能耗較高，國(guó)外從20世紀(jì)90年代中期就開(kāi)始進(jìn)行電除塵器高頻電源的研發(fā)，但卻拒絕轉(zhuǎn)讓相關(guān)技術(shù)。為此，國(guó)內(nèi)用戶只能購(gòu)買國(guó)外的高頻電源，并支付高額的后期維護(hù)費(fèi)。

為了打破國(guó)外公司的技術(shù)壟斷，朱法華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國(guó)家發(fā)改委、國(guó)電集團(tuán)公司和江蘇省科技廳的大力支持下，從2006年開(kāi)始進(jìn)行大功率高頻電源研制。經(jīng)過(guò)兩年多時(shí)間，他們研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大功率高頻電源產(chǎn)品，多項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平，得到業(yè)界廣泛認(rèn)可，對(duì)比原來(lái)的工頻電源，可以降低50%～80%的能耗，提高40%～70%的除塵效率。

隨后，該高頻電源在華能南京電廠、國(guó)電蚌埠電廠等電廠的30萬(wàn)千瓦機(jī)組電除塵器上安裝投運(yùn)。恰逢此時(shí)，上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司找到了他們，希望他們能夠幫忙完成100萬(wàn)千瓦機(jī)組高頻電源示范工程。

第十一屆全國(guó)人大環(huán)境與資源保護(hù)委員會(huì)副主任汪紀(jì)戎（右二）調(diào)研國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院科技研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作

現(xiàn)在回頭看，朱法華不禁感慨：“這是一項(xiàng)標(biāo)志性工程，后來(lái)高頻電源能夠發(fā)展得如火如荼，離不開(kāi)在上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司所做的國(guó)內(nèi)第一臺(tái)100萬(wàn)千瓦機(jī)組示范工程的成功?！?/p>

最初，由于從未在100萬(wàn)千瓦機(jī)組進(jìn)行改造，項(xiàng)目組非常謹(jǐn)慎，只在機(jī)組中選取了一個(gè)通道電除塵器進(jìn)行了供電電源改造。經(jīng)測(cè)試，電除塵器出口煙塵濃度由改造前35mg/m3～50mg/m3降低到改造后的10mg/m3～23mg/m3，同時(shí)電除塵器總功耗由改造前的871kW～880kW降低到266kW～280kW。

據(jù)南京國(guó)電環(huán)?？萍加邢薰究偨?jīng)理王強(qiáng)介紹，高頻電源的改造對(duì)于應(yīng)對(duì)不斷收緊的排放政策來(lái)說(shuō)十分方便，“對(duì)原達(dá)標(biāo)排放的電廠來(lái)說(shuō)，要想滿足新的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)要求，可以不用對(duì)現(xiàn)有的電除塵器動(dòng)‘大手術(shù)’，只要更換高頻電源就行了”。且由于節(jié)能效果明顯，只需兩年多時(shí)間便可收回改造投資。對(duì)于新建的電除塵器裝置，如果直接采用高頻電源，所增加的投資約1年即可收回。

另外，不僅是在火電行業(yè)，高頻電源技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新對(duì)排放燃煤煙塵、工業(yè)粉塵的鋼鐵、有色冶煉、水泥、紡織、造紙、化工等企業(yè)的節(jié)能降耗、減少污染物排放、改善空氣質(zhì)量、促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展都具有重要意義。

“史上最嚴(yán)” 超低排放

近年來(lái)，我國(guó)燃煤電廠污染防治標(biāo)準(zhǔn)不斷緊縮，究其原因，不外乎是因?yàn)槲覈?guó)的燃煤量約占世界煤炭消費(fèi)量的一半?？上攵?，這么大的體量帶來(lái)的是不容低估的排放總量，因此，我們必須不斷收緊污染物排放指標(biāo)。在這樣的情況下，2011年，朱法華與團(tuán)隊(duì)一起制定了“史上最嚴(yán)”《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223—2011）。該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前后受到了廣泛質(zhì)疑，認(rèn)為其限值過(guò)于嚴(yán)格，沒(méi)有可行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)支撐該標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行。

訪問(wèn)美國(guó)阿拉巴馬大學(xué)

對(duì)此，朱法華表示，歷次火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的修訂，都在不斷倒逼我國(guó)電力環(huán)保技術(shù)持續(xù)發(fā)展、裝備和產(chǎn)業(yè)不斷升級(jí)、運(yùn)行和管理更趨規(guī)范。有了嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的壓力，才更容易創(chuàng)新與集成一系列先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保的超低排放控制技術(shù)。

事實(shí)上，在《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布時(shí)，我國(guó)空氣質(zhì)量尚未遭受嚴(yán)重質(zhì)疑，直到2013年，強(qiáng)勢(shì)來(lái)襲的霧霾使全國(guó)人民開(kāi)始重視空氣質(zhì)量，而中國(guó)燃煤發(fā)電行業(yè)一時(shí)間被指為霧霾元兇，被逼著不得不踏入“超低排放時(shí)代”。直至此時(shí)，人們才開(kāi)始意識(shí)到朱法華團(tuán)隊(duì)所定標(biāo)準(zhǔn)的合理性與前瞻性，認(rèn)可他“為中國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展起到了保駕護(hù)航的作用”。

在治霾過(guò)程中，許多研發(fā)機(jī)構(gòu)與燃煤電廠紛紛投入到超低排放的技術(shù)研究工作中去。以濕式電除塵技術(shù)為例，2012年年底，湖南益陽(yáng)電廠30萬(wàn)千瓦機(jī)組首次運(yùn)行成功，這是國(guó)內(nèi)首個(gè)濕式電除塵工程，對(duì)我國(guó)超低排放技術(shù)研發(fā)具有里程碑式意義。所以此后2013—2014年間，大部分人都認(rèn)為濕式電除塵就等于超低排放?！暗俏覀?cè)簭臎](méi)有停止過(guò)對(duì)電除塵技術(shù)的追求和進(jìn)步，之后又有高頻電源、脈沖電源及其組合等新型技術(shù)被開(kāi)發(fā)并形成了產(chǎn)業(yè)化，目前前景很好，銷量也不錯(cuò)?！敝旆ㄈA說(shuō)。

“十二五”期間，我國(guó)燃煤電廠煙塵排放限值經(jīng)歷了從50mg/m3到30（20）mg/m3再到10（5）mg/m3的三級(jí)跳，標(biāo)準(zhǔn)倒逼技術(shù)進(jìn)步。低溫電除塵、濕式電除塵、移動(dòng)電極電除塵、新型電源（如高頻、高頻脈沖、三相脈沖）等電除塵系列新技術(shù)迅速發(fā)展，并取得重大突破，使得除塵效率大幅提高，除塵系統(tǒng)能耗大大降低；而濾料創(chuàng)新升級(jí)、結(jié)構(gòu)改進(jìn)、流場(chǎng)優(yōu)化等也為電袋復(fù)合除塵、袋式除塵技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了有利條件，為實(shí)現(xiàn)煙塵超低排放控制提供了技術(shù)支持和裝備保證。目前形成了以各類高效電除塵器、電袋復(fù)合除塵器和袋式除塵器為主的煙塵控制和濕法脫硫、濕式電除塵器為主的顆粒物深度脫除技術(shù)格局。

在朱法華看來(lái)，我國(guó)燃煤電廠在選擇超低排放技術(shù)路線時(shí)，絕不僅僅是采用某項(xiàng)技術(shù)的事，而應(yīng)該遵循“因煤制宜、因爐制宜、因地制宜、統(tǒng)籌協(xié)同、兼顧發(fā)展”的基本原則。所謂“因煤制宜”，指的是不僅要考慮設(shè)計(jì)煤種、校核煤種，更要考慮隨著市場(chǎng)變化，電廠可能燃燒的煤種與煤質(zhì)波動(dòng)，要確保在燃用煤質(zhì)條件下，煙塵能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放。而“因爐制宜”則主要考慮不同爐型對(duì)飛灰成分與性質(zhì)的影響?！耙虻刂埔恕敝讣纫紤]改造機(jī)組的場(chǎng)地條件，也要考慮機(jī)組所處的海拔高程。“統(tǒng)籌協(xié)同”意即煙氣超低排放是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，各設(shè)施之間相互影響，在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行過(guò)程中，要統(tǒng)籌考慮各設(shè)施之間的協(xié)同作用，全流程優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)控制效果好、運(yùn)行能耗低、成本最經(jīng)濟(jì)的最佳狀態(tài)?！凹骖櫚l(fā)展”要求企業(yè)不僅需要滿足現(xiàn)在的排放要求，還應(yīng)考慮排放要求的發(fā)展及技術(shù)、市場(chǎng)的發(fā)展變化。

總之，燃煤電廠煙塵超低排放技術(shù)路線的選擇不是一件容易的事，既要考慮一次性投資，也要考慮長(zhǎng)期的運(yùn)行費(fèi)用；既要考慮投入，也要考慮節(jié)能減排的產(chǎn)出效益；既要考慮技術(shù)的先進(jìn)性，也要考慮其運(yùn)行可靠性；既要考慮超低排放的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，也要考慮故障時(shí)運(yùn)行維護(hù)的方便性；既要立足現(xiàn)在，也要兼顧長(zhǎng)遠(yuǎn)；是對(duì)決策者能力與智慧的綜合考驗(yàn)。

“五位一體” 多管齊下

多年來(lái)，朱法華主持與參與了多個(gè)國(guó)家級(jí)省部級(jí)項(xiàng)目，獲得過(guò)省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)及發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)6項(xiàng)、二等獎(jiǎng)6項(xiàng)、三等獎(jiǎng)6項(xiàng)，但這些卻不是他認(rèn)為最重要的成果。他最自豪的，是建立了我國(guó)電力環(huán)保行業(yè)“五位一體”的標(biāo)準(zhǔn)體系。

“很多國(guó)外政府為了保證企業(yè)的低排放，一般會(huì)做兩件事，一是告訴企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，二是對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)?！彼J(rèn)為，這種方法太粗糙了，不利于提高整體排放水平。據(jù)他介紹，所謂“五位一體”標(biāo)準(zhǔn)體系的第一點(diǎn)就是制定排放標(biāo)準(zhǔn)，第二點(diǎn)是出版技術(shù)指南。“例如，2010年環(huán)保部發(fā)布的《燃煤電廠污染防治最佳可行技術(shù)指南》，我是主要的編寫(xiě)人員。這個(gè)指南與排放標(biāo)準(zhǔn)緊密聯(lián)系，指導(dǎo)企業(yè)怎么做才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。且技術(shù)指南的編寫(xiě)要與時(shí)俱進(jìn)，比如說(shuō)當(dāng)超低排放概念深入人心后，我牽頭制定了《火電廠污染防治可行技術(shù)指南》。”朱法華說(shuō)，有了技術(shù)路線后，第三點(diǎn)就需要有工程技術(shù)規(guī)范去指導(dǎo)，第四點(diǎn)是運(yùn)行監(jiān)測(cè)，第五點(diǎn)則是運(yùn)行管理。有了這5個(gè)方面的要求，多管齊下，才能保證我國(guó)電力行業(yè)的超低排放水平。事實(shí)上，不僅是電力行業(yè)，“五位一體”的標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)工業(yè)污染源治理具有普遍的指導(dǎo)意義。

多年來(lái)，圍繞著“五位一體”的標(biāo)準(zhǔn)體系，朱法華將大量的創(chuàng)新性研究成果轉(zhuǎn)化為國(guó)家政策與標(biāo)準(zhǔn)，主持和參與制定了20項(xiàng)火電領(lǐng)域的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，形成了火電行業(yè)污染防治的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范了火電行業(yè)的污染防治與排放要求，指導(dǎo)了污染防治的發(fā)展方向，為我國(guó)清潔煤電體系的建設(shè)發(fā)揮了重要的支撐作用，同時(shí)也為其他行業(yè)的污染防治提供了借鑒與示范。其出版的專著《火電廠污染防治可行技術(shù)手冊(cè)》被環(huán)境保護(hù)部評(píng)為第二批全國(guó)優(yōu)秀環(huán)境保護(hù)培訓(xùn)教材，代表了我國(guó)火電領(lǐng)域的最高污染治理技術(shù)。

在埋頭科研之外，朱法華也不忘將成果應(yīng)用于實(shí)踐。其創(chuàng)建的南京國(guó)電環(huán)?？萍加邢薰窘?jīng)過(guò)多年發(fā)展，現(xiàn)已成為國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院的重要科技成果轉(zhuǎn)化基地，生產(chǎn)HF系列高頻電源、HFPPS系列脈沖電源、SPEP煙氣超低排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、LDAS-3000型便攜式氨逃逸分析儀、LDAS-4000型抽取式氨逃逸分析儀、ZYJ-01型燃煤全自動(dòng)制樣系統(tǒng)等產(chǎn)品。其中，僅高頻電源就有6000多臺(tái)在全國(guó)400多臺(tái)機(jī)組上穩(wěn)定運(yùn)行，市場(chǎng)占有率穩(wěn)居第一。

參加江蘇電視臺(tái)直播“守護(hù)我們的家園”節(jié)目

談到科研成果順利轉(zhuǎn)化的秘訣，朱法華只有一句話，那就是“讓專業(yè)的人干專業(yè)的事”?！皶?huì)做科研的人不見(jiàn)得就會(huì)把產(chǎn)品市場(chǎng)化，這個(gè)時(shí)候不能死抓著自己的成果舍不得放，而是要放手讓了解市場(chǎng)的人去做。所謂‘聞道有先后，術(shù)業(yè)有專攻’，或許世界上最了解成果的是開(kāi)發(fā)者本人，但開(kāi)發(fā)者卻未必能讓產(chǎn)品走向市場(chǎng)，適當(dāng)?shù)胤攀植拍茏叩酶h(yuǎn)。”朱法華說(shuō)。

隨著國(guó)內(nèi)越發(fā)嚴(yán)峻的環(huán)保形勢(shì)及《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014—2020年）》（發(fā)改能源[2014]2093號(hào)）的發(fā)布，全國(guó)燃煤電廠超低排放改造工作正在如火如荼地開(kāi)展，目前較多機(jī)組已完成超低排放改造。朱法華表示，最近常聽(tīng)到別人開(kāi)他玩笑：“電力環(huán)保已經(jīng)做得差不多了，你是不是要改行了？”每當(dāng)此時(shí)，他總是忍俊不禁。他認(rèn)為，制約燃煤電廠發(fā)展的應(yīng)該有3座大山，分別是環(huán)境污染、生態(tài)破壞和氣候變化。

“環(huán)境污染”很好理解，超低排放針對(duì)的就是煙塵、二氧化硫和氮氧化物3個(gè)指標(biāo)，但也僅有這些，對(duì)三氧化硫等可凝結(jié)顆粒物都還沒(méi)有建立排放標(biāo)準(zhǔn)，更不要提后續(xù)工作。朱法華笑言：“第一座大山都還沒(méi)有挖完，此時(shí)談改行恐怕為時(shí)尚早?！?/p>

“生態(tài)破壞”主要指的是我國(guó)煙氣脫硫采用的石灰石—石膏濕法脫硫方法。為此，每年需要開(kāi)采5000萬(wàn)噸的石灰石用于電廠的煙氣脫硫，造成了嚴(yán)重的生態(tài)破壞。

至于“氣候變化”就很好理解了，燃煤電廠的二氧化碳排放量無(wú)疑是所有行業(yè)中最大的，肩負(fù)著巨大的減排壓力?！翱偟膩?lái)說(shuō)，要搬掉這3座大山不是易事，電力環(huán)保之路道阻且長(zhǎng)，我輩能做的不過(guò)是披荊斬棘、不忘初心?！敝旆ㄈA說(shuō)。